JP2018051980A - Injection hole plate, liquid injection head, and liquid injection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、噴射孔プレート、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関する。 The present invention relates to an ejection hole plate, a liquid ejection head, and a liquid ejection apparatus.
被記録媒体(例えば、記録紙等)に液滴状のインクを吐出して、被記録媒体に情報(例えば、画像や文字等)を記録する装置として、インクジェットヘッドを備えたインクジェットプリンタがある。インクジェットヘッドは、インクが充填されるチャネルが形成されたアクチュエータプレートと、チャネル内に連通するノズル孔を有するノズルプレートと、を有している。インクジェットヘッドでは、チャネル内の容積が拡縮するようにアクチュエータプレートが変形することで、チャネル内に充填されたインクがノズル孔を通して吐出される。 2. Description of the Related Art As an apparatus that discharges ink droplets onto a recording medium (for example, recording paper) and records information (for example, images and characters) on the recording medium, there is an ink jet printer including an ink jet head. The inkjet head has an actuator plate in which a channel filled with ink is formed, and a nozzle plate having a nozzle hole communicating with the channel. In the ink jet head, the actuator plate is deformed so that the volume in the channel expands and contracts, so that the ink filled in the channel is ejected through the nozzle holes.
ここで、例えば下記特許文献1には、大径ノズル孔と、大径ノズル孔よりも小径の小径ノズル孔と、がノズルプレートに形成された構成が開示されている。大径ノズル孔及び小径ノズル孔は、ノズルプレートにおいて例えばチャネルの配列方向に交互に並んで形成されている。大径ノズル孔及び小径ノズル孔は、それぞれ異なるチャネルに連通している。
この構成によれば、大径ノズル孔及び小径ノズル孔のそれぞれからインクを吐出することで、大径ノズル孔を通して大液滴のインクが吐出されるとともに、小径ノズル孔を通して小液滴のインクが吐出される。これにより、同一色で異なる液滴サイズのインクを吐出することができ、諧調性に富んだ情報を記録できるとされている。
Here, for example, Patent Document 1 below discloses a configuration in which a large-diameter nozzle hole and a small-diameter nozzle hole having a smaller diameter than the large-diameter nozzle hole are formed in the nozzle plate. The large-diameter nozzle holes and the small-diameter nozzle holes are formed alternately in the nozzle plate, for example, in the channel arrangement direction. The large diameter nozzle hole and the small diameter nozzle hole communicate with different channels.
According to this configuration, by ejecting ink from each of the large diameter nozzle hole and the small diameter nozzle hole, large droplet ink is ejected through the large diameter nozzle hole, and small droplet ink is ejected through the small diameter nozzle hole. Discharged. Thereby, it is said that ink of the same color and different droplet sizes can be ejected, and information rich in gradation can be recorded.
ところで、近時では、インクジェットヘッドから吐出されるインクの液滴サイズを、目的(例えば、高速印刷や高解像度印刷等)に応じて変更する構成が検討されている。このような構成として、小径ノズル孔からインクを吐出する小液滴モードと、大径ノズル孔からインクを吐出する大液滴モードと、を切り替える構成が考えられる。 Recently, a configuration in which the droplet size of ink ejected from an inkjet head is changed according to the purpose (for example, high-speed printing or high-resolution printing) has been studied. As such a configuration, a configuration in which a small droplet mode in which ink is ejected from a small diameter nozzle hole and a large droplet mode in which ink is ejected from a large diameter nozzle hole can be considered.
しかしながら、上述した特許文献1の構成では、大径ノズル孔と小径ノズル孔とが交互に形成されているため、同径のノズル孔のみを配列する場合に比べて、隣り合う同径のノズル孔同士の配列ピッチが広くなる。そのため、印刷時の液滴のピッチを狭くするには限界があり、解像度の向上が難しい。 However, in the configuration of Patent Document 1 described above, since the large-diameter nozzle holes and the small-diameter nozzle holes are alternately formed, the adjacent nozzle holes with the same diameter are compared to the case where only the nozzle holes with the same diameter are arranged. The arrangement pitch between them becomes wider. For this reason, there is a limit to narrowing the pitch of droplets during printing, and it is difficult to improve resolution.
また、各ノズル孔の内面で作用する表面張力(メニスカス強度)はノズル孔の内径によって異なる。そのため、内径の異なる複数のノズル孔がノズルプレートの同一平面上で開口している場合には、各ノズル孔で適正なメニスカスを形成することが難しい。また、ノズルプレートの同一平面上で開口する各ノズル孔で適正なメニスカスを形成するには、小径ノズル孔と大径ノズル孔との内径差を大きくすることに限界がある。その結果、小液滴モードと大液滴モードとの液滴サイズの差分を大きくすることが難しい。 Further, the surface tension (meniscus strength) acting on the inner surface of each nozzle hole varies depending on the inner diameter of the nozzle hole. Therefore, when a plurality of nozzle holes having different inner diameters are opened on the same plane of the nozzle plate, it is difficult to form an appropriate meniscus at each nozzle hole. Further, in order to form an appropriate meniscus with each nozzle hole opening on the same plane of the nozzle plate, there is a limit to increasing the inner diameter difference between the small diameter nozzle hole and the large diameter nozzle hole. As a result, it is difficult to increase the difference in droplet size between the small droplet mode and the large droplet mode.
本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、目的に応じて液滴サイズを変更することができ、商品性に優れた噴射孔プレート、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供することである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides an ejection hole plate, a liquid ejecting head, and a liquid ejecting apparatus that can change the droplet size according to the purpose and are excellent in merchantability. That is.
上記課題を解決するために本発明の一態様に係る噴射孔プレートは、液体を噴射する第1噴射孔及び第2噴射孔が形成されたプレート本体を有し、前記第2噴射孔は、前記第1噴射孔よりも大径に形成されるとともに、前記第1噴射孔に対して液体の流通方向の下流側で前記第1噴射孔に連通している。 In order to solve the above problems, an injection hole plate according to an aspect of the present invention has a plate body in which a first injection hole and a second injection hole for injecting a liquid are formed, and the second injection hole includes: The first injection hole is formed with a larger diameter and communicates with the first injection hole on the downstream side in the liquid flow direction with respect to the first injection hole.
この構成によれば、例えば噴射孔の上流側で連通するチャネル内での液体の圧力を変更することで、液体噴射ヘッドから噴射される液滴のサイズを変更できる。すなわち、本態様では、第1噴射孔にメニスカスを形成した状態で小液滴を噴射する小液滴モードと、第2噴射孔にメニスカスを形成した状態で大液滴を噴射する大液滴モードと、に切り替えることができる。この場合、小液滴モードでは、大液滴モードに比べて1つの液滴での印刷範囲を小さくできる。これにより、例えば大液滴モードよりも駆動周波数を高めることで、液体噴射ヘッドの走査方向における液滴のピッチを狭くすることができ、高解像度印刷を実現できる。一方、大液滴モードでは、小液滴モードに比べて1つの液滴での印刷範囲を大きくすることができるので、高速印刷を実現できる。このように、小液滴モードと大液滴モードとを例えばチャネル内の圧力に応じて切り替えることができるので、液体噴射ヘッドから吐出される液体の液滴サイズを、目的に応じて簡単に変更することができる。 According to this configuration, for example, the size of the droplet ejected from the liquid ejecting head can be changed by changing the pressure of the liquid in the channel communicating on the upstream side of the ejecting hole. That is, in this aspect, a small droplet mode in which a small droplet is ejected in a state where a meniscus is formed in a first ejection hole, and a large droplet mode in which a large droplet is ejected in a state where a meniscus is formed in a second ejection hole. And can be switched to. In this case, in the small droplet mode, the printing range with one droplet can be made smaller than in the large droplet mode. Accordingly, for example, by increasing the driving frequency as compared with the large droplet mode, the pitch of the droplets in the scanning direction of the liquid ejecting head can be narrowed, and high-resolution printing can be realized. On the other hand, in the large droplet mode, the printing range with one droplet can be increased as compared with the small droplet mode, so that high-speed printing can be realized. As described above, since the small droplet mode and the large droplet mode can be switched according to the pressure in the channel, for example, the droplet size of the liquid ejected from the liquid ejecting head can be easily changed according to the purpose. can do.
特に、本態様では、第1噴射孔及び第2噴射孔が液体の流通方向で連通して形成されているので、例えば第1噴射孔及び第2噴射孔がプレート本体の同一平面上で交互に開口している場合に比べて、隣り合う同径の噴射孔同士の配列ピッチを狭くできる。これにより、噴射孔の配列方向における液滴のピッチを狭くすることができ、解像度の向上を図ることができる。
また、本態様の噴射孔プレートは、同径の噴射孔がプレート本体の同一平面上で開口しているので、内径の異なる複数の噴射孔が同一平面上で開口している場合に比べて、各噴射孔に最適なメニスカスを容易に形成することができる。また、各噴射孔に最適なメニスカスを容易に形成することができるため、第1噴射孔と第2噴射孔との内径差を確保でき、小液滴モードと大液滴モードとの液滴サイズの差分を大きくすることも可能である。
In particular, in this aspect, since the first injection holes and the second injection holes are formed to communicate with each other in the liquid flow direction, for example, the first injection holes and the second injection holes are alternately arranged on the same plane of the plate body. Compared with the case where it opens, the arrangement pitch of adjacent injection holes of the same diameter can be narrowed. Thereby, the pitch of the droplets in the arrangement direction of the injection holes can be narrowed, and the resolution can be improved.
Moreover, since the injection hole plate of this aspect has the same diameter injection hole opened on the same plane of the plate body, compared to the case where a plurality of injection holes with different inner diameters are opened on the same plane, An optimum meniscus can be easily formed for each injection hole. In addition, since an optimum meniscus can be easily formed in each injection hole, a difference in inner diameter between the first injection hole and the second injection hole can be secured, and the droplet size between the small droplet mode and the large droplet mode can be secured. It is also possible to increase the difference.
上記態様において、前記プレート本体のうち、前記第1噴射孔における前記流通方向の下流端縁と、前記第2噴射孔における前記流通方向の上流端縁と、を接続する接続面は、親水性を有していてもよい。
上記態様によれば、例えば小液滴モードから大液滴モードへ切り替える際に、第1噴射孔から溢れ出る液体を接続面上に濡れ広がらせることができる。これにより、第1噴射孔から溢れ出るインクが第2噴射孔を通じて第1噴射孔から直接(接続面や第2噴射孔の内面に濡れ広がらずに)外部に滴下するのを抑制できる。その結果、大液滴モードにおいて、第2噴射孔内を液体で満たすことができる。
In the above aspect, the connection surface connecting the downstream end edge in the flow direction in the first injection hole and the upstream end edge in the flow direction in the second injection hole in the plate body is hydrophilic. You may have.
According to the above aspect, for example, when switching from the small droplet mode to the large droplet mode, the liquid overflowing from the first injection hole can be wetted and spread on the connection surface. Thereby, it is possible to suppress the ink overflowing from the first ejection holes from dripping directly from the first ejection holes through the second ejection holes (without being wetted and spread on the connection surfaces and the inner surfaces of the second ejection holes). As a result, the second injection hole can be filled with liquid in the large droplet mode.
上記態様において、前記プレート本体のうち、前記第2噴射孔における前記流通方向の下流開口が開口する開口面は、撥水性を有していてもよい。
上記態様によれば、開口面で液体が濡れ広がるのを抑制できるので、例えば小液滴モードから大液滴モードへ切り替える際に第2噴射孔から液体が漏れ出るのを抑制できる。
The said aspect WHEREIN: The opening surface which the downstream opening of the said distribution direction in the said 2nd injection hole opens among the said plate main bodies may have water repellency.
According to the above aspect, since it is possible to suppress the liquid from spreading on the opening surface, it is possible to suppress the liquid from leaking from the second injection hole when switching from the small droplet mode to the large droplet mode, for example.
上記態様において、前記プレート本体は、前記第1噴射孔が形成された第1プレートと、前記第1プレートに対して前記流通方向の下流側に積層され、前記第2噴射孔が形成された第2プレートと、を有していてもよい。
上記態様によれば、第1噴射孔及び第2噴射孔を各プレートにそれぞれ形成した後、各プレートを積層することで噴射孔プレートを形成することができる。そのため、1枚のプレートに対して流通方向に連なる第1噴射孔及び第2噴射孔を形成する場合に比べて、噴射孔プレートを簡単に製造できる。
In the above aspect, the plate body is laminated on the downstream side in the flow direction with respect to the first plate in which the first injection hole is formed, and the second injection hole is formed in the first plate. And two plates.
According to the said aspect, after forming a 1st injection hole and a 2nd injection hole in each plate, respectively, an injection hole plate can be formed by laminating | stacking each plate. Therefore, the injection hole plate can be easily manufactured as compared with the case where the first injection hole and the second injection hole that are continuous in the flow direction are formed on one plate.
上記態様において、前記プレート本体は、前記第1プレートと前記第2プレートとの間に配置された中間プレートを有し、前記中間プレートには、前記第1噴射孔における前記流通方向の下流開口と、前記第2噴射孔における前記流通方向の上流開口と、を連通させる連通孔が形成され、前記連通孔の内径は、前記第2噴射孔の内径以上に形成されていてもよい。
上記態様によれば、第2噴射孔の内面との相互作用(表面張力等)によって形成される液体のメニスカスを第2噴射孔内(及び連通孔内)に収容できる。すなわち、メニスカスの液面を第2噴射孔内(及び連通孔内)に配置できるので、第2噴射孔に形成されるメニスカスを第2噴射孔内で収容しきれずに、メニスカスが破壊されるのを抑制できる。そのため、第2噴射孔において、適正なメニスカスを安定して形成することができる。
また、連通孔が第1噴射孔の下流開口と第2噴射孔の上流開口とを連通しているため、大液滴モードでは連通孔内も液体で満たされることになる。この場合、連通孔の内径が第2噴射孔の内径以上に形成されているため、第2噴射孔よりも小径の第1噴射孔から第2噴射孔内に直接液体が流入するのに比べて、第2噴射孔内に液体をスムーズに流通させることができる。すなわち、連通孔が第1噴射孔と第2噴射孔との間で液体を保持するバッファとして機能するので、大液滴モードにおいて第2噴射孔内への液体の供給不足が発生するのを抑制できる。
In the above aspect, the plate body has an intermediate plate disposed between the first plate and the second plate, and the intermediate plate includes a downstream opening in the flow direction in the first injection hole. A communication hole that communicates with the upstream opening of the second injection hole in the flow direction may be formed, and an inner diameter of the communication hole may be greater than or equal to an inner diameter of the second injection hole.
According to the above aspect, the liquid meniscus formed by the interaction (surface tension or the like) with the inner surface of the second injection hole can be accommodated in the second injection hole (and in the communication hole). That is, since the liquid level of the meniscus can be arranged in the second injection hole (and in the communication hole), the meniscus formed in the second injection hole cannot be accommodated in the second injection hole, and the meniscus is destroyed. Can be suppressed. Therefore, an appropriate meniscus can be stably formed in the second injection hole.
Further, since the communication hole communicates the downstream opening of the first injection hole and the upstream opening of the second injection hole, the communication hole is also filled with the liquid in the large droplet mode. In this case, since the inner diameter of the communication hole is formed to be equal to or larger than the inner diameter of the second injection hole, the liquid directly flows into the second injection hole from the first injection hole having a smaller diameter than the second injection hole. The liquid can be smoothly circulated in the second injection hole. That is, since the communication hole functions as a buffer for holding liquid between the first injection hole and the second injection hole, it is possible to suppress the occurrence of insufficient supply of liquid into the second injection hole in the large droplet mode. it can.
上記態様において、前記第2噴射孔における前記流通方向の長さは、前記第1噴射孔における前記流通方向の長さよりも長くてもよい。
上記態様によれば、第2噴射孔の内面との相互作用(表面張力等)によって形成される液体のメニスカスを第2噴射孔内に収容できる。すなわち、メニスカスの液面を第2噴射孔内に配置できるので、メニスカスを第2噴射孔内で収容しきれずに、メニスカスが破壊されるのを抑制できる。そのため、第2噴射孔において、適正なメニスカスを安定して形成することができる。
The said aspect WHEREIN: The length of the said flow direction in the said 2nd injection hole may be longer than the length of the said flow direction in the said 1st injection hole.
According to the above aspect, the liquid meniscus formed by the interaction (surface tension or the like) with the inner surface of the second injection hole can be accommodated in the second injection hole. That is, since the liquid level of the meniscus can be disposed in the second injection hole, it is possible to prevent the meniscus from being destroyed without being able to be accommodated in the second injection hole. Therefore, an appropriate meniscus can be stably formed in the second injection hole.
本発明の一態様に係る液体噴射ヘッドは、上記態様の噴射孔プレートと、前記噴射孔プレートに対して前記流通方向の上流側に配置され、前記第1噴射孔を通じて前記第2噴射孔に連通するチャネルを有するアクチュエータプレートと、を有している。
上記態様によれば、上記態様の噴射孔プレートを備えているため、商品性に優れた液体噴射ヘッドを提供できる。
A liquid ejecting head according to an aspect of the present invention is disposed on the upstream side in the flow direction with respect to the ejection hole plate of the above aspect and the ejection hole plate, and communicates with the second ejection hole through the first ejection hole. And an actuator plate having a channel.
According to the said aspect, since the ejection hole plate of the said aspect is provided, the liquid ejecting head excellent in commercial property can be provided.
本発明の一態様に係る液体噴射装置は、上記態様の液体噴射ヘッドを備えている。
上記態様によれば、上記態様の液体噴射ヘッドを備えているため、商品性に優れた液体噴射装置を提供できる。
A liquid ejecting apparatus according to one embodiment of the present invention includes the liquid ejecting head according to the above aspect.
According to the above aspect, since the liquid ejecting head according to the above aspect is provided, it is possible to provide a liquid ejecting apparatus having excellent merchantability.
本発明の一態様によれば、目的に応じて液滴サイズを変更することができ、商品性に優れた噴射孔プレート、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供できる。 According to one embodiment of the present invention, it is possible to provide an ejection hole plate, a liquid ejecting head, and a liquid ejecting apparatus that can change the droplet size according to the purpose and have excellent merchantability.
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。以下の実施形態では、インク(液体)を利用して被記録媒体に記録を行うインクジェットプリンタ(以下、単にプリンタという)を例に挙げて説明する。なお、以下の説明に用いる図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, an ink jet printer (hereinafter simply referred to as a printer) that performs recording on a recording medium using ink (liquid) will be described as an example. In the drawings used for the following description, the scale of each member is appropriately changed in order to make each member a recognizable size.
(第1実施形態)
[プリンタ]
図1はプリンタ1の概略構成図である。
図1に示すように、本実施形態のプリンタ1は、一対の搬送機構2,3や走査機構4、インクジェットヘッド5、メインタンク6、サブタンク8,9、インク循環機構10等が筐体15内に搭載されて構成されている。
(First embodiment)
[Printer]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the printer 1.
As shown in FIG. 1, the printer 1 according to the present embodiment includes a pair of
なお、以下の説明では、必要に応じてX,Y,Zの直交座標系を用いて説明する。この場合、X方向は被記録媒体P(例えば、紙等)の搬送方向に一致している。Y方向は走査機構4の走査方向に一致している。Z方向は、X方向及びY方向に直交する方向である。本実施形態のプリンタ1は、X方向、Y方向が水平方向となるように、かつZ方向が重力方向となるように載置されて使用される。
In the following description, an X, Y, Z orthogonal coordinate system is used as necessary. In this case, the X direction coincides with the transport direction of the recording medium P (for example, paper). The Y direction coincides with the scanning direction of the
搬送機構2,3は、被記録媒体PをX方向に搬送する。具体的に、搬送機構2は、Y方向に延設されたグリットローラ11と、グリットローラ11に平行に延設されたピンチローラ12と、グリットローラ11を軸回転させるモータ等の駆動機構(不図示)と、を備えている。搬送機構3は、Y方向に延設されたグリットローラ13と、グリットローラ13に平行に延設されたピンチローラ14と、グリットローラ13を軸回転させる駆動機構(不図示)と、を備えている。
The
走査機構4は、インクジェットヘッド5をY方向に往復走査させる。具体的に、走査機構4は、Y方向に延設された一対のガイドレール21,22と、一対のガイドレール21,22に移動可能に支持されたキャリッジ23と、キャリッジ23をY方向に移動させる駆動機構24と、を備えている。
The
駆動機構24は、X方向におけるガイドレール21,22の間に配設されている。駆動機構24は、Y方向に間隔をあけて配設された一対のプーリ25,26と、一対のプーリ25,26間に巻回された無端ベルト27と、一方のプーリ25を回転駆動させる駆動モータ28と、を備えている。
The
キャリッジ23は、無端ベルト27に連結されている。キャリッジ23には、複数のインクジェットヘッド5がY方向に並んだ状態で搭載されている。
各インクジェットヘッド5は、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等の異なる色のインクをそれぞれ吐出可能に構成されている。
The
Each
メインタンク6は、筐体15内において、インクジェットヘッド5(キャリッジ23)とは別に設けられている。メインタンク6は、筐体15内において、X方向に複数並んで設けられている。各メインタンク6内には、上述したインクジェットヘッド5に対応して、異なる色のインクがそれぞれ収容されている。
The
サブタンク8,9は、インクジェットヘッド5とともにキャリッジ23に搭載されている。サブタンク8,9は、インクジェットヘッド5にインクを供給する供給用サブタンク8、及びインクジェットヘッド5から排出されるインクを収容する排出用サブタンク9である。これら供給用サブタンク8及び排出用サブタンク9は、各インクジェットヘッド5にそれぞれ設けられている。したがって、各供給用サブタンク8及び排出用サブタンク9には、各色のインクジェットヘッド5に対応した色のインクが収容される。
The
図2は、インクジェットヘッド5、メインタンク6、サブタンク8,9及びインク循環機構10の概略構成図である。なお、各インクジェットヘッド5、メインタンク6、サブタンク8,9及びインク循環機構10は、供給されるインクの色以外は何れも同一の構成からなる。そのため、以下の説明では、一のインクジェットヘッド5、メインタンク6、サブタンク8,9及びインク循環機構10を例にして説明する。
図2に示すように、インク循環機構10は、インク供給管31、インク排出管32及びインク回収管33を有する循環流路34と、供給ポンプ35と、吸引ポンプ36と、回収ポンプ37と、を有している。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the
As shown in FIG. 2, the
インク供給管31は、メインタンク6と供給ポンプ35との間、供給ポンプ35と供給用サブタンク8との間、及び供給用サブタンク8とインクジェットヘッド5との間を接続している。
インク排出管32は、インクジェットヘッド5と吸引ポンプ36との間、及び吸引ポンプ36と排出用サブタンク9との間を接続している。
インク回収管33は、排出用サブタンク9と回収ポンプ37との間、及び回収ポンプ37とメインタンク6との間を接続している。
The
The
The
供給ポンプ35は、インク供給管31を通してメインタンク6内のインクを供給用サブタンク8へと送出する。
吸引ポンプ36は、インク排出管32を通してインクジェットヘッド5内のインクを排出用サブタンク9へと送出する。
回収ポンプ37は、インク回収管33を通して排出用サブタンク9内のインクをメインタンク6へと送出する。なお、本実施形態において、各ポンプ35〜37には、いわゆるチューブポンプが使用される。
The
The
The
<インクジェットヘッド>
図3は、インクジェットヘッド5の概略断面図である。図4は、図3のIV−IV線に沿う断面図である。
図3、図4に示すように、インクジェットヘッド5は、後述する吐出チャネル62におけるY方向の中央部からインクが吐出される、いわゆる循環式サイドシュートタイプである。具体的に、インクジェットヘッド5は、ノズルプレート51、アクチュエータプレート52、カバープレート53及び流路プレート54を備えている。ノズルプレート51、アクチュエータプレート52、カバープレート53及び流路プレート54は、この順でZ方向に積層された構成とされている。なお、以下の説明では、インクジェットヘッド5において、Z方向のノズルプレート51側を下方とし、Z方向の流路プレート54側を上方として説明する。
<Inkjet head>
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the
As shown in FIGS. 3 and 4, the
インクジェットヘッド5は、ノズルプレート51が下方に向くようにキャリッジ23(図1参照)に搭載されている。これにより、各インクジェットヘッド5は、下方に向けて液滴を吐出可能に構成されている。
The
アクチュエータプレート52は、PZT(チタン酸ジルコン酸鉛)等の圧電材料により形成されている。アクチュエータプレート52には、分極方向がZ方向に沿って一方向に設定された、いわゆるモノポールタイプの基板が用いられている。なお、アクチュエータプレート52には、分極方向がZ方向で異なる2枚の圧電基板を積層して形成した、いわゆるシェブロンタイプの基板を用いても構わない。
The
アクチュエータプレート52には、チャネル列61が形成されている。チャネル列61は、インクが充填される吐出チャネル62と、インクが充填されない非吐出チャネル63(図4参照)と、を有している。チャネル列61は、吐出チャネル62及び非吐出チャネル63がX方向に間隔をあけて交互に配列されて構成されている。
A
各チャネル62,63は、Y方向を長手方向として延在するとともに、少なくとも一部がアクチュエータプレート52をZ方向に貫通している。各チャネル62,63の内面には、駆動電極(不図示)が形成されている。なお、本実施形態では、チャネル列61が一列の構成について説明するが、この構成のみに限らない。すなわち、チャネル列61がY方向に間隔をあけて2列形成されていても構わない。この場合、各チャネル列61の吐出チャネル62同士及び非吐出チャネル63同士が千鳥状に配列されていることが好ましい。但し、各チャネル62,63のピッチは、適宜変更が可能である。また、チャネル列61は、3列以上の複数列であっても構わない。
Each of the
図3に示すように、カバープレート53は、各チャネル62,63を閉塞するようにアクチュエータプレート52の上面に接合されている。カバープレート53には、上述した吐出チャネル62に連通する入口開口65及び出口開口66が形成されている。各開口は、カバープレート53をZ方向に貫通している。
入口開口65は、吐出チャネル62内におけるY方向の第1端部に連通している。出口開口66は、吐出チャネル62内におけるY方向の第2端部に連通している。なお、各開口65,66は、各吐出チャネル62に対してそれぞれ形成されていてもよい。また、各開口65,66は、各吐出チャネル62にまとめて連通するように形成されていてもよい。
As shown in FIG. 3, the
The
流路プレート54は、各開口65,66を閉塞するようにカバープレート53の上面に接合されている。流路プレート54には、供給流路68及び排出流路69が形成されている。供給流路68は、上述した入口開口65を通して吐出チャネル62内に連通している。また、供給流路68には、上述したインク供給管31(図2参照)の下流端部が接続されている。排出流路69は、上述した出口開口66を通して吐出チャネル62内に連通している。また、排出流路69には、上述したインク排出管32の上流端部が接続されている。
The
図5は、ノズルプレート51を下方から見た底面図である。
図4、図5に示すように、ノズルプレート51は、各チャネル62,63を下方から閉塞するようにアクチュエータプレート52の下面に接合されている。ノズルプレート51には、ノズルプレート51をZ方向に貫通するノズル孔71が形成されている。ノズル孔71は、吐出チャネル62と同ピッチでX方向に間隔をあけて複数形成されている。各ノズル孔71は、各吐出チャネル62に各別に連通している。図3に示すように、ノズル孔71は、ノズルプレート51において、対応する吐出チャネル62におけるY方向の中央部に位置するように形成されている。
FIG. 5 is a bottom view of the
As shown in FIGS. 4 and 5, the
ここで、本実施形態のノズルプレート(噴射孔プレート、プレート本体)51は、2枚のプレート76,77がZ方向に積層されて構成されている。具体的に、ノズルプレート51は、第1プレート76と、第1プレート76の下面に接合された第2プレート77と、を有している。各プレート76は、親水性を有する材料(例えばポリイミド等)により形成されている。また、各プレート76,77は、金属材料(SUS等)やガラス等により形成されていてもよい。さらに、各プレート76,77は、異種材料の積層構造としても構わない。
Here, the nozzle plate (injection hole plate, plate body) 51 of the present embodiment is configured by stacking two
上述したノズル孔71は、各プレート76,77をZ方向に貫通している。ノズル孔71は、小径ノズル孔81及び大径ノズル孔82がZ方向(インクの流通方向)に連なって構成されている。具体的に、小径ノズル孔81は、第1プレート76をZ方向に貫通している。小径ノズル孔81は、下方に向かうに従い内径が漸次縮小するテーパ状に形成されている。本実施形態において、小径ノズル孔81の下端開口の内径φ1は、例えば10μm〜30μm程度とされている。
The
大径ノズル孔82は、第2プレート77をZ方向に貫通している。大径ノズル孔82は、上端開口を通じて小径ノズル孔81内に連通している。本実施形態において、大径ノズル孔82は、小径ノズル孔81と同軸に配置されている。大径ノズル孔82は、下方に向かうに従い内径が漸次縮小するテーパ状に形成されている。なお、大径ノズル孔82の中心は、X方向及びY方向において、小径ノズル孔81の中心から僅かにずれていても構わない。
The large-
本実施形態において、大径ノズル孔82の下端開口の内径φ2は、例えば25μm〜50μm程度とされている。なお、各ノズル孔81,82の寸法は、各ノズル孔81,82の内面との相互作用(表面張力等)によって各ノズル孔81,82内でメニスカスを形成可能な大きさであれば適宜変更が可能である。例えば、大径ノズル孔82における上端開口の内径は、吐出チャネル62のX方向の幅よりも大きくても構わない。
In the present embodiment, the inner diameter φ2 of the lower end opening of the large
また、本実施形態において、第2プレート77の厚さ(大径ノズル孔82におけるZ方向の長さ)は、第1プレート76の厚さ(小径ノズル孔81のZ方向の長さ)よりも厚くなっている。この場合、第2プレート77の厚さ(例えば、50μm程度)は、大径ノズル孔82における下端開口の半径以上(すなわち、大径ノズル孔82に形成されるメニスカスのZ方向における最大窪み量以上)に設定されていることが好ましい。なお、本実施形態において、上述した「窪み量」とは、メニスカスの液面の最上端位置と大径ノズル孔82の下端開口縁とのZ方向の距離である。但し、各プレート76,77の厚さは、適宜変更が可能である。
In the present embodiment, the thickness of the second plate 77 (the length of the large
本実施形態において、第2プレート77の下面には、撥水(撥液)処理が施されている。なお、上述したように各プレート76,77は親水性を有する材料により形成されている。そのため、第2プレート77の下面以外の部分(例えば、第1プレート76の下面のうち、大径ノズル孔82内に露出する部分(大径ノズル孔82の上端縁と小径ノズル孔81の下端縁との接続面76a)や、各ノズル孔81,82の内面)は、親水性が維持されている。
In the present embodiment, the lower surface of the
なお、本実施形態のノズルプレート51は、小径ノズル孔81が形成された第1プレート76と、大径ノズル孔82が形成された第2プレート77と、を接合することで製造することができる。この場合、各ノズル孔81,82は、例えばレーザ加工やエッチング加工により形成することが可能である。
The
[プリンタの動作方法]
次に、上述したプリンタ1を利用して、被記録媒体Pに情報を記録する方法について説明する。なお、以下の説明では、初期状態として、図1に示すメインタンク6及び各サブタンク8,9に、それぞれ異なる色のインクが十分に収容されているものとする。また、インクジェットヘッド5内にもインクが充填された状態となっているものとする。
[How the printer works]
Next, a method for recording information on the recording medium P using the printer 1 described above will be described. In the following description, it is assumed that, as an initial state, the
このような初期状態のもと、図1に示すプリンタ1を作動させると、搬送機構2,3のグリットローラ11,13が回転することで、グリットローラ11,13及びピンチローラ12,14間を被記録媒体PがX方向に搬送される。また、これと同時に駆動モータ28がプーリ25を回転させて無端ベルト27を走行させる。これにより、キャリッジ23がガイドレール21,22にガイドされながらY方向に往復移動する。
In such an initial state, when the printer 1 shown in FIG. 1 is operated, the
<インクジェットヘッドの動作方法>
続いて、インクジェットヘッド5の動作について、以下に詳述する。
本実施形態のような循環式サイドシュートタイプのインクジェットヘッド5では、供給ポンプ35、吸引ポンプ36及び回収ポンプ37を作動させることで、循環流路34内にインクを流通させる。具体的に、メインタンク6内に収容されたインクは、インク供給管31を通じて供給用サブタンク8に供給される。その後、供給用サブタンク8内に供給されたインクは、インク供給管31を通じてインクジェットヘッド5に供給される。なお、供給用サブタンク8からインクジェットヘッド5へのインクの供給は、供給用サブタンク8と排出用サブタンク9との水頭差によって行われる。
<Operation method of inkjet head>
Next, the operation of the
In the circulation side chute
図3に示すように、インクジェットヘッド5に供給されたインクは、供給流路68及び入口開口65を通じて吐出チャネル62内に供給される。そして、インクは、吐出チャネル62を通過して、出口開口66及び排出流路69を通ってインク排出管32(図2参照)内に流入する。インク排出管32内に流入したインクは、その後排出用サブタンク9に排出される。なお、インクジェットヘッド5から排出用サブタンク9へのインクの排出は、供給用サブタンク8と排出用サブタンク9との水頭差、及び吸引ポンプ36の動作によって行われる。
As shown in FIG. 3, the ink supplied to the
排出用サブタンク9に排出されたインクは、所定量を超えると回収ポンプ37によって吸引される。回収ポンプ37に吸引されたインクは、インク回収管33を通ってメインタンク6に戻される。これにより、インクジェットヘッド5とメインタンク6との間でインクが循環する。
When the ink discharged to the
そして、インクジェットヘッド5では、インクジェットヘッド5とメインタンク6との間でインクが循環し、かつキャリッジ23が往復走査する過程で、被記録媒体Pに向けてインクが吐出される。すなわち、各チャネル62,63の駆動電極に駆動電圧が印加されると、アクチュエータプレート52が厚み滑り変形することで、吐出チャネル62が拡縮する。この動作によって、吐出チャネル62内の圧力が増加し、インクが加圧される。その結果、液滴がノズル孔71を通って外部に吐出される。吐出されたインクが被記録媒体P上に着弾することで、各種情報を被記録媒体P上に記録することができる。
In the
<液滴サイズの変更方法>
ここで、本実施形態のインクジェットヘッド5では、吐出チャネル62内の圧力を変更することで、インクジェットヘッド5から吐出されるインクの液滴サイズを変更できるようになっている。本実施形態のインクジェットヘッド5では、小液滴を吐出する小液滴モードと、小液滴モードよりも大きい大液滴を吐出する大液滴モードと、を有している。なお、以下の説明では、既に小液滴モードが設定されている状態から説明する。また、小液滴モードと大液滴モードの切り替えは、キャリッジ23のホームポジション(被記録媒体Pの上方領域(印刷領域)から外れた位置)等で行われる。
<How to change the droplet size>
Here, in the
図6は、小液滴モードを説明するための図3に対応する概略構成図である。
図6に示すように、小液滴モードでは、小径ノズル孔81の内面で作用する表面張力等により、小径ノズル孔81に適正なメニスカス(以下、小径メニスカスという。)が形成されている。すなわち、小液滴モードでは、例えば供給用サブタンク8と排出用サブタンク9との水頭差によって吐出チャネル62内の圧力が適正な負圧(以下、小径圧力という。)に保たれている。この状態で、上述したインクジェットヘッド5の動作方法により吐出チャネル62内を拡縮させることで、小径メニスカスからインクが離脱する。これにより、小径メニスカスに対応した大きさの小液滴が下方に向けて落下する。小径メニスカスから離脱した小液滴は、大径ノズル孔82を通過してノズル孔71から外部に吐出される。なお、小液滴モードでは、小液滴の吐出前後で小径ノズル孔81内に適正な小径メニスカスが形成されるように、適正な周波数の駆動電圧が駆動電極に印加される。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram corresponding to FIG. 3 for explaining the small droplet mode.
As shown in FIG. 6, in the small droplet mode, an appropriate meniscus (hereinafter referred to as a small-diameter meniscus) is formed in the small-
図7は、大液滴モードを説明するための図3に対応する概略構成図である。
図7に示すように、大液滴モードでは、大径ノズル孔82に適正なメニスカス(以下、大径メニスカスという。)を形成する。小液滴モードから大液滴モードに切り替えるには、吐出チャネル62内の圧力を小液滴モードの小径圧力から大液滴モードの大径圧力に増大する。吐出チャネル62内の圧力を増大するには、例えば以下の方法により行うことができる。すなわち、インク排出管32に設けられた吸引ポンプ36を停止し、インク排出管32でのインクの流通を遮断する。このとき、インク排出管32でのインクの流通を遮断したとしても、インクジェットヘッド5には供給用サブタンク8と排出用サブタンク9との水頭差によって、インクが供給され続ける。これにより、吐出チャネル62内が加圧される。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram corresponding to FIG. 3 for explaining the large droplet mode.
As shown in FIG. 7, in the large droplet mode, an appropriate meniscus (hereinafter referred to as a large diameter meniscus) is formed in the large
すると、吐出チャネル62内が加圧されることで、小径ノズル孔81に形成された小径メニスカスが破壊される。小径メニスカスが破壊されると、小径ノズル孔81の下端開口(大径ノズル孔82の上端開口)を通じて大径ノズル孔82内にインクが進入する。大径ノズル孔82内に進入したインクは、第1プレート76の接続面76a上を濡れ広がる。その後、大径ノズル孔82内に継続的にインクが進入することで、大径ノズル孔82内がインクで満たされる。そして、吐出チャネル62内の圧力が大径圧力(負圧)に到達することで、大径ノズル孔82の内面で作用する表面張力等により、大径ノズル孔82に適正な大径メニスカスが形成される。なお、大液滴モードでは、大径ノズル孔82に適正な大径メニスカスが形成された後、例えば供給用サブタンク8と排出用サブタンク9との水頭差によって吐出チャネル62内の圧力を大径圧力に維持する。
Then, the inside of the
そして、大液滴モードでは、上述したインクジェットヘッド5の動作方法により吐出チャネル62内の容積を拡縮させることで、大径メニスカスからインクが離脱する。これにより、大径メニスカスに対応した大きさの大液滴が下方に向けて落下する。これにより、ノズル孔71を通じて大液滴を吐出することができる。なお、大液滴モードでは、大液滴の吐出前後で大径ノズル孔82内に適正な大径メニスカスが形成されるように、適正な周波数の駆動電圧が駆動電極に印加される。
In the large droplet mode, the ink is separated from the large-diameter meniscus by expanding / contracting the volume in the
また、大液滴モードから小液滴モードに切り替えるには、吐出チャネル62内の圧力を小径圧力に減少させる。すなわち、インク供給管31に設けられた供給ポンプ35を停止し、インク供給管31でのインクの流通を遮断する。このとき、インク供給管31でのインクの流通を遮断したとしても、インクジェットヘッド5からは、吸引ポンプ36の作用によってインクが排出され続ける。
In order to switch from the large droplet mode to the small droplet mode, the pressure in the
すると、吐出チャネル62内が減圧されることで、ノズル孔71内に満たされたインクが吐出チャネル62内に吸引される。すなわち、大径ノズル孔82内に満たされたインクが、小径ノズル孔81の下端開口を通じて小径ノズル孔81内に吸い込まれることで、大径ノズル孔82からインクが退避する。そして、図6に示すように、吐出チャネル62内の圧力が小径圧力に到達することで、小径ノズル孔81に適正な小径メニスカスが形成される。なお、小液滴モードでは、小径ノズル孔81に適正な小径メニスカスが形成された後、例えば供給用サブタンク8と排出用サブタンク9との水頭差によって吐出チャネル62内の圧力を小径圧力に維持する。
Then, the pressure in the
なお、上述したモードの切り替えは、プリンタ1全体(各インクジェットヘッド5の全て)で行ってもよく、各インクジェットヘッド5毎に行ってもよい。
Note that the mode switching described above may be performed for the entire printer 1 (all of the inkjet heads 5) or for each
このように、本実施形態のノズルプレート51では、小径ノズル孔81と、小径ノズル孔81の下方で小径ノズル孔81に連通する大径ノズル孔82と、を有する構成とした。
この構成によれば、小径ノズル孔81に小径メニスカスを形成した状態で、インクを吐出することで、小液滴を吐出することができる。この場合、小液滴モードでは、大液滴モードに比べて1つの液滴での印刷範囲を小さくできる。これにより、例えば大液滴モードよりも駆動周波数を高めることで、Y方向(インクジェットヘッド5の走査方向)における液滴のピッチを大液滴モードに比べて狭くすることができ、高解像度印刷を実現できる。一方、大径ノズル孔82に大径メニスカスを形成した状態で、インクを吐出することで、大液滴を吐出することができる。この場合、小液滴モードに比べて1つの液滴での印刷範囲を大きくすることができるので、高速印刷を実現できる。このように、小液滴モードと大液滴モードを吐出チャネル62内の圧力に応じて切り替えることができるので、インクジェットヘッド5から吐出されるインクの液滴サイズを、目的に応じて簡単に変更することができる。
As described above, the
According to this configuration, a small droplet can be ejected by ejecting ink in a state where a small-diameter meniscus is formed in the small-
特に、本実施形態では、小径ノズル孔81及び大径ノズル孔82がZ方向に連通して形成されているので、例えば小径ノズル孔81及び大径ノズル孔82がX方向に交互に形成されている場合に比べて、X方向で隣り合う同径のノズル孔81,82同士の配列ピッチを狭くできる。これにより、X方向における液滴のピッチを狭くすることができ、解像度の向上を図ることができる。
また、本実施形態のノズルプレート51は、同径のノズル孔81,82が同一平面上で開口しているので、内径の異なる複数のノズル孔が同一平面上で開口している場合に比べて、各ノズル孔81,82に最適なメニスカスを容易に形成することができる。また、各ノズル孔81,82に最適なメニスカスを容易に形成することができるため、小径ノズル孔81と大径ノズル孔82との内径差を確保でき、小液滴モードと大液滴モードとの液滴サイズの差分を大きくすることも可能である。
In particular, in the present embodiment, since the small diameter nozzle holes 81 and the large diameter nozzle holes 82 are formed to communicate with each other in the Z direction, for example, the small diameter nozzle holes 81 and the large diameter nozzle holes 82 are alternately formed in the X direction. Compared with the case where it exists, the arrangement pitch of the nozzle holes 81 and 82 of the same diameter adjacent in a X direction can be narrowed. Thereby, the pitch of the droplets in the X direction can be narrowed, and the resolution can be improved.
Moreover, since the nozzle holes 81 and 82 of the same diameter are opened on the same plane, the
本実施形態では、第1プレート76の接続面76aが親水性を有している。
この構成によれば、小液滴モードから大液滴モードへ切り替える際に、小径ノズル孔81から溢れ出るインクを大径ノズル孔82内に濡れ広がらせることができる。これにより、小径ノズル孔81から溢れ出るインクが大径ノズル孔82を通じて直接(接続面76aや大径ノズル孔82の内面に濡れ広がらずに)外部に滴下するのを抑制できる。その結果、大液滴モードにおいて、大径ノズル孔82内をインクで満たすことができる。
In the present embodiment, the
According to this configuration, when overflowing from the small droplet mode to the large droplet mode, the ink overflowing from the small
本実施形態では、第2プレート77の下面が撥水性を有している。
この構成によれば、第2プレート77の下面上でインクが濡れ広がるのを抑制できるので、例えば小液滴モードから大液滴モードへ切り替える際に大径ノズル孔82からインクが漏れ出るのを抑制できる。
In the present embodiment, the lower surface of the
According to this configuration, since it is possible to suppress the ink from spreading on the lower surface of the
本実施形態では、第1プレート76と第2プレート77とを積層してノズルプレート51を形成する構成とした。
この構成によれば、小径ノズル孔81及び大径ノズル孔82を各プレート76,77にそれぞれ形成した後、各プレート76,77を積層することでノズルプレート51を形成することができる。そのため、1枚のノズルプレートに対してZ方向に連なる小径ノズル孔81及び大径ノズル孔82を形成する場合に比べて、ノズルプレート51を簡単に製造できる。
In the present embodiment, the
According to this configuration, the
本実施形態では、大径ノズル孔82(第2プレート77)のZ方向の長さが、小径ノズル孔81(第1プレート76)のZ方向の長さよりも長く設定した。
この構成によれば、大径メニスカスを大径ノズル孔82内に収容できる。すなわち、大径メニスカスの液面を大径ノズル孔82内に配置できるので、大径メニスカスを大径ノズル孔82内で収容しきれずに、大径メニスカスが破壊されるのを抑制できる。そのため、大径ノズル孔82において、適正な大径メニスカスを安定して形成することができる。
In the present embodiment, the length in the Z direction of the large diameter nozzle hole 82 (second plate 77) is set to be longer than the length in the Z direction of the small diameter nozzle hole 81 (first plate 76).
According to this configuration, the large-diameter meniscus can be accommodated in the large-
そして、本実施形態のインクジェットヘッド5及びプリンタ1では、上述したノズルプレート51を備えているため、商品性に優れたインクジェットヘッド5及びプリンタ1を提供できる。
And since the
(第2実施形態)
次に、第2実施形態について説明する。図8は、第2実施形態に係るインクジェットヘッド5の図4に対応する断面図である。本変形例では、第1プレート76と第2プレート77とが中間プレート100を間に挟んで積層されている点で、上述した実施形態と相違している。以下の説明では、上述した第1実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described. FIG. 8 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 4 of the
図8に示すノズルプレート151は、上述した第1プレート76及び第2プレート77と、第1プレート76及び第2プレート77間に配置された中間プレート100と、を有している。中間プレート100の平面視形状は、第1プレート76及び第2プレート77と同等とされている。また、中間プレート100の厚さは、中間プレート100と第2プレート77との合計厚さが大径ノズル孔82における下端開口の半径以上(すなわち、大径メニスカスのZ方向における最大窪み量以上)となる範囲で適宜変更が可能である。さらに、中間プレート100には、例えば金属材料(SUS等)が好適に用いられている。但し、中間プレート100の厚さや材料等は、適宜変更が可能である。例えば、中間プレート100は、第1プレート76や第2プレート77と同様の材料(金属材料以外に樹脂材料(例えば、ポリイミド)やガラス等)により形成することが可能である。
The
中間プレート100のうち、Z方向から見て上述した各小径ノズル孔81及び各大径ノズル孔82と重なる位置には、中間プレート100をZ方向に貫通する連通孔101がそれぞれ形成されている。連通孔101は、小径ノズル孔81及び大径ノズル孔82とともに、本実施形態のノズル孔171を構成している。連通孔101は、例えばZ方向の全体に亘って一様な内径に形成されている。連通孔101の内径は、大径ノズル孔82の上端開口の内径よりも大きくなっている。但し、連通孔101は、最小内径が大径ノズル孔82の上端開口の内径以上であれば、テーパ状等に形成しても構わない。
In the
この構成によれば、大径メニスカスを大径ノズル孔82内(及び連通孔101内)に収容できる。すなわち、大径メニスカスの液面を大径ノズル孔82内(及び連通孔101内)に配置できるので、大径メニスカスを大径ノズル孔82内(及び連通孔101内)で収容しきれずに、大径メニスカスが破壊されるのを抑制できる。そのため、大径ノズル孔82において、適正な大径メニスカスを安定して形成することができる。
しかも、連通孔101が小径ノズル孔81の下端開口と大径ノズル孔82の上端開口とを連通しているため、大液滴モードでは連通孔101内もインクで満たされることになる。この場合、連通孔101の内径が大径ノズル孔82の内径以上に形成されているため、小径ノズル孔81から大径ノズル孔82内に直接インクが流入するのに比べて、大径ノズル孔82内にインクをスムーズに流通させることができる。すなわち、連通孔101が小径ノズル孔81と大径ノズル孔82との間でインクを保持するバッファとして機能するので、大液滴モードにおいて大径ノズル孔82内へのインクの供給不足が発生するのを抑制できる。
According to this configuration, the large-diameter meniscus can be accommodated in the large-diameter nozzle hole 82 (and in the communication hole 101). That is, since the liquid surface of the large-diameter meniscus can be disposed in the large-diameter nozzle hole 82 (and in the communication hole 101), the large-diameter meniscus cannot be accommodated in the large-diameter nozzle hole 82 (and in the communication hole 101). It is possible to suppress the destruction of the large-diameter meniscus. Therefore, an appropriate large-diameter meniscus can be stably formed in the large-
In addition, since the
なお、本発明の技術範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。 The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
例えば、上述した実施形態では、液体噴射装置の一例として、インクジェットプリンタ1を例に挙げて説明したが、この構成のみに限られない。例えば、ファックスやオンデマンド印刷機等であっても構わない。また、例えば被記録媒体Pを搬送する搬送機構を有さない大型プリンタや、インクジェットヘッド5を走査させる走査機構を有さない、いわゆる固定型プリンタ等にも本発明を適用することができる。
For example, in the above-described embodiment, the inkjet printer 1 has been described as an example of the liquid ejecting apparatus, but the configuration is not limited thereto. For example, a fax machine or an on-demand printer may be used. The present invention can also be applied to, for example, a large-sized printer that does not have a transport mechanism that transports the recording medium P, a so-called fixed printer that does not have a scanning mechanism that scans the
上述した実施形態では、サイドシュートタイプのインクジェットヘッド5について説明したが、これに限られない。例えば、吐出チャネル62における延在方向の端部からインクを吐出する、いわゆるエッジシュートタイプのインクジェットヘッドに本発明を適用しても構わない。
上述した実施形態では、吐出チャネル62と非吐出チャネル63とが交互に配列された構成について説明したが、この構成のみに限られない。例えば、全チャネルから順次インクを吐出する、いわゆる3サイクル方式のインクジェットヘッドに本発明を適用しても構わない。
In the above-described embodiment, the side shoot
In the above-described embodiment, the configuration in which the
上述した実施形態では、ピエゾ方式のインクジェットヘッド5のうち、いわゆるウォールベンド型のインクジェットヘッド5について説明したが、この構成のみに限られない。例えば、ピエゾ方式のうち、いわゆるルーフシュート型(インクに加わる圧力の方向と、液滴の吐出方向と、が同一方向)のインクジェットヘッドや、その他のピエゾ方式のインクジェットヘッドに本発明を適用しても構わない。
また、ピエゾ方式に限らず、サーマル方式のインクジェットヘッド等にも本発明を適用することができる。
In the above-described embodiment, the so-called wall-bend type ink-
Further, the present invention can be applied not only to the piezo type but also to a thermal type inkjet head or the like.
上述した実施形態では、オンキャリッジ型のプリンタ1において、メインタンク6とサブタンク8,9を有する構成について説明したが、この構成のみに限らず、サブタンク8,9を有さない構成(インクタンクがキャリッジに搭載された構成)であっても構わない。また、インクタンクがキャリッジ23とは別に搭載された、いわゆるオフキャリッジ型のプリンタ1であっても構わない。
In the above-described embodiment, the on-carriage printer 1 has been described with the configuration having the
上述した実施形態では、供給ポンプ35や吸引ポンプ36の動作を切り替えることにより、供給用サブタンク8と排出用サブタンク9との水頭差を調整する構成について説明したが、この構成のみに限られない。例えば、供給用サブタンク8や排出用サブタンク9を相対的にZ方向に移動させる移動機構を設けても構わない。
また、供給用サブタンク8と排出用サブタンク9との水頭差以外の方法で、吐出チャネル62内の圧力を変更しても構わない。例えば、供給用サブタンク8に加圧エアポンプを設け、排出用サブタンク9に減圧エアポンプを設けても構わない。この場合には、加圧エアポンプや減圧エアポンプの動作によってサブタンク8,9内の圧力を調整して、吐出チャネル62内の圧力を調整できる。また、サブタンク8,9を有さない構成の場合は、キャリッジ23とは別に設けられたインクタンク内の圧力を調整等することで、吐出チャネル62内の圧力を調整することができる。
In the above-described embodiment, the configuration for adjusting the water head difference between the
Further, the pressure in the
上述した実施形態では、小径ノズル孔81及び大径ノズル孔82がテーパ状に形成された構成について説明したが、この構成のみに限られない。例えば、小径ノズル孔81及び大径ノズル孔82の内径は、Z方向の全体に亘ってそれぞれ一様であっても構わない。
In the above-described embodiment, the configuration in which the small-
上述した実施形態では、2枚のプレート76,77を積層してノズルプレート51を形成した場合について説明したが、この構成のみに限られない。すなわち、小径ノズル孔81及び大径ノズル孔82を有するノズルプレート51を一体(一枚)で形成しても構わない。この場合、ノズルプレートは、電鋳等により形成することができる。具体的には、まず小径ノズル孔に対応する形状の小径成形部を有する成形型に対して電鋳を行い、一次成形体を形成する。続けて、成形型に対して大径ノズル孔に対応する形状の大径成形部を形成した後、再度電鋳を行う。これにより、一次成形体に一体で連なる二次成形体が形成される。そして、一次成形体及び二次成形体を成形型から取り出すことで、一次成形体及び二次成形体が一体で形成されてなるノズルプレートが完成する。
In the above-described embodiment, the case where the
上述した実施形態では、内径の異なる2つのノズル孔がZ方向に連なる構成について説明したが、この構成のみに限らず、インクの流通方向の下流側に向かうにつれて大径に形成された3つ以上の複数のノズル孔がZ方向に連なる構成であっても構わない。 In the above-described embodiment, the configuration in which two nozzle holes having different inner diameters are connected in the Z direction has been described. However, the configuration is not limited to this configuration, and three or more nozzles having a larger diameter toward the downstream side in the ink flow direction. The plurality of nozzle holes may be continuous in the Z direction.
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上述した各変形例を適宜組み合わせても構わない。 In addition, in the range which does not deviate from the meaning of this invention, it is possible to replace suitably the component in the embodiment mentioned above by a known component, and you may combine each modification mentioned above suitably.
1…インクジェットプリンタ(液体噴射装置)
5…インクジェットヘッド(液体噴射ヘッド)
51,151…ノズルプレート(噴射孔プレート、プレート本体)
76…第1プレート
76a…接続面
77…第2プレート
81…小径ノズル孔(第1噴射孔)
82…大径ノズル孔(第2噴射孔)
100…中間プレート
101…連通孔
1 ... Inkjet printer (liquid ejecting device)
5 ... Inkjet head (liquid ejecting head)
51, 151 ... Nozzle plate (injection hole plate, plate body)
76 ...
82 ... Large diameter nozzle hole (second injection hole)
100 ...
Claims (8)
前記第2噴射孔は、前記第1噴射孔よりも大径に形成されるとともに、前記第1噴射孔に対して液体の流通方向の下流側で前記第1噴射孔に連通していることを特徴とする噴射孔プレート。 A plate body having a first injection hole and a second injection hole for injecting liquid;
The second injection hole is formed to have a larger diameter than the first injection hole and communicates with the first injection hole on the downstream side in the liquid flow direction with respect to the first injection hole. Characteristic injection hole plate.
前記第1噴射孔が形成された第1プレートと、
前記第1プレートに対して前記流通方向の下流側に積層され、前記第2噴射孔が形成された第2プレートと、を有していることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項に記載の噴射孔プレート。 The plate body is
A first plate in which the first injection holes are formed;
The first plate according to any one of claims 1 to 3, further comprising a second plate that is laminated on the downstream side in the flow direction with respect to the first plate and has the second injection hole formed therein. The injection hole plate according to claim 1.
前記中間プレートには、前記第1噴射孔における前記流通方向の下流開口と、前記第2噴射孔における前記流通方向の上流開口と、を連通させる連通孔が形成され、
前記連通孔の内径は、前記第2噴射孔の内径以上に形成されていることを特徴とする請求項4に記載の噴射孔プレート。 The plate body has an intermediate plate disposed between the first plate and the second plate;
The intermediate plate is formed with a communication hole that communicates the downstream opening in the flow direction in the first injection hole and the upstream opening in the flow direction in the second injection hole,
The injection hole plate according to claim 4, wherein an inner diameter of the communication hole is formed to be equal to or larger than an inner diameter of the second injection hole.
前記噴射孔プレートに対して前記流通方向の上流側に配置され、前記第1噴射孔を通じて前記第2噴射孔に連通するチャネルを有するアクチュエータプレートと、を有していることを特徴とする液体噴射ヘッド。 The injection hole plate according to any one of claims 1 to 6,
And an actuator plate having a channel that is disposed upstream of the injection hole plate in the flow direction and communicates with the second injection hole through the first injection hole. head.
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